(2)以活塞为研究对象,受力分析如图,由平衡条件得mg+p0S=pS
则p=p0+.
[知识深化] 封闭气体压强的求解方法
1.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算
(1)取等压面法:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强.如图4甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA=p0+ph;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1.
图4
(2)力平衡法
选与封闭气体接触的液体(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强.
2.容器加速运动时封闭气体压强的计算
当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强.
如图5所示,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分析有:
图5
pS-p0S-mg=ma得p=p0+.
例1 如图6所示,竖直放置的U形管,左端开口,右端封闭,管内有a、b两段水银柱,将A、B两段空气柱封闭在管内.已知水银柱a长h1为10 cm,水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm,大气压强为75 cmHg,求空气柱A、B的压强分别是多少?